磁阻驱动微定位台复合前馈控制与教学应用

为了克服麦克斯韦驱动柔顺微定位平台在大行程范围内存在的低阻尼谐振和动力学特性差异等问题，利用相位超前校正PI反馈控制+动力学前馈控制的复合闭环控制方法对其进行了高精度控制。首先，搭建了麦克斯韦驱动微定位平台，并针对不同工作点位进行了动力学模型辨识。然后，为提高系统相对稳定性，设计了含相位超前校正环节的PI反馈控制器。同时，利用辨识获得的动力学逆模型进行前馈补偿来进一步消除谐振的影响。最后，利用所提出的控制方法进行了跟踪实验并与其他方法进行了对比。实验结果表明：相比于PID控制，该控制器的表现更好，能够较好地满足大行程微纳米定位跟踪精度高、速度快、抗干扰能力强的要求。此外，所设计的定位平台也可以应用于控制理论相关课程实验，能够较好地解决控制类课程实验平台短缺等问题。